蛋白质工程的崛起

1、回顾教科书的知识，基因工程学也被称为或。 一般来说，是按人的意志提取一种生物，然后加入另一种生物的细胞，改造生物的遗传性状。 转基因技术、DNA重组技术、基因、修饰改造、定向、生物体外、基因、分子水平、剪切、重组、导入、表达、人类所需要的基因产物、转基因技术或DNA重组技术，实质：转基因(2)DNA的基本构成单位全部(3)双链DNA分子的空间结构都是有规律的双螺旋结构。 2外源基因在体内表达的理论基础(1)基因是调控生物性状的独立遗传单位。 (2)遗传信息的传达全部遵循在中心法则中叙述的信息的流动方向。 (3)生物界共享遗传代码，限制核酸内切酶，主要为传统酶。 识别双链DNA分子的某一种，切断

2、各链中特定部位的两个核苷酸之间。 形成两种末端，从原核生物中分离纯化，并在特定核苷酸序列、磷酸二酯键、粘性末端、平末端、DNA连接酶、1、种类： 2、作用部位：2种、Ecoli DNA连接酶宿主细胞内具有多个限制酶切点的特定标记基因、质粒、噬菌体、动植物使用载体的目的：以此为载体，将目的基因传送到宿主细胞。 高考总复习生物、转基因生物的有利方面是改变传统育种方式缩短育种时间。 培育出了具有高产优质、抗病虫害、抗旱、抗盐碱、抗除草剂等特性的作物新品种。 克服异源、远源杂交障碍。 如果能把动物的基因，甚至人类的基因组合到植物中。 生产有利于健康和抗病的食品。 培育符合人们意志的动物新品种。 下一页

3、，高考复习生物，一些转基因食品中含有的物质可能影响人体健康。 大量转基因生物进入自然界后与野生物杂交，产生一些超级生物，很可能引起基因污染。 一部分作物插入抗虫基因，杀死环境中有益的生物。 基因工程的弊端，趋向于高考复习生物，基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质。 这些蛋白质的结构和功能满足了特定种类的生存需要，但不一定完全满足人的生产和生活需要。 基因工程界限：一、蛋白质工程兴起的原因，如：改造、玉米中赖氨酸含量较低、海藻酸激酶(352位苏氨酸)、二氢吡啶二羧酸合成酶(104位海藻酸)、海藻酸激酶(异白酶) 问题2 :如何改造天然蛋白质的结构？ 你认为干扰素、干扰素(改)、思考和讨论

4、、(直接操作蛋白质分子还是操作基因能够实现吗？能说出你的理由吗？ 答：无疑应该从基因操作实现天然蛋白质的改造，主要原因是： (1)任何天然蛋白质都是由基因编码的，通过改造基因改造蛋白质，而且改造的蛋白质可以遗传。 如果直接改造蛋白质，即使改造成功，改造的蛋白质分子也不能遗传。 (转基因是可遗传的蛋白质改造不能遗传) (2)改造基因比直接改造蛋白质容易操作，难度小得多。半胱氨酸-，体外保存困难吗？ 怎么改造，- -，在体外能保存半年，问题3，干扰素基因改造前和改造后的这个部分序列能推测出来吗？ 半胱氨酸： 丝氨酸： UCU )、干扰素、干扰素(改性)、思考和讨论，有的多肽链的氨基酸序列是-丙氨酸

5、-色氨酸-赖氨酸-甲硫氨酸-苯丙氨酸-丙氨酸： GCU、GCC、GCA，2 .目的基因(1)mRNA序列是GCU (或c或a或G)UGGAAA (或G)AUGUUU (或c )去氧核苷酸序列： CGA (或g或t或C)ACCTTT (或c 1，蛋白质工程的根、蛋白质的功能，并且是预期的； 对应的脱氧核苷酸序列(合成基因)、-中心定律的反推，二、发现蛋白质、基因改造、蛋白质功能、结构、蛋白质工程的主要步骤是： (1)从生物体中分离纯化目标蛋白质；(2)测定其氨基酸序列(3) 利用核磁共振和x射线晶体衍射等手段，尽可能了解蛋白质的二维重组和三维晶体结构(4)设定各种处理条件，理解蛋白质的结构变化，

6、包括折叠和解除折叠等对其活性和功能的影响(5)设定编码该蛋白质的基因改造方案，例如点突变(3) 高考总复习生物，蛋白质工程是指在蛋白质分子结构规律与生物功能的关系的基础上，通过基因修饰或基因合成，改造现有的蛋白质或制备新的蛋白质，以满足人们对生产和生活的需要。4、蛋白质工程概念P27，理解蛋白质的结构和功能，改造基因(基因修饰或基因合成)，定向改造或制造蛋白质，5、基因工程与蛋白质工程区别，基因工程，蛋白质工程，实质，结果，相关，基因改造只能生产自然界已存在的蛋白质，蛋白质工程是基于基因工程延伸的第二代基因工程，自然界不存在的蛋白质、重组、创新、练习检测，1蛋白质工程需要直接操作的对象是()

7、氨基酸结构b蛋白质空间结构c肽链结构d基因结构， 2 .蛋白质工程的基本流程正确的是() 蛋白质分子结构修订DNA合成期待蛋白质功能根据氨基酸序列挤出脱氧核苷酸序列A. B. C. D .c。 3 .基因工程学和蛋白质工程学对的是，() a均为分子水平上的操作b基因工程学改造基因分子结构c蛋白质工程学改造蛋白质分子结构d基因工程学产生自然界中不存在的基因，蛋白质工程学产生自然界中存在的蛋白质以下说法不正确的是， () a是生物在长期进化过程中形成的b它们的结构和功能符合特定种类的生存需要c是构成天然蛋白质的氨基酸现在发现的20种d必须符合人的生产和生活需要，d，5，关于蛋白质工程学的进展和应用

8、，以下说法不正确的是() a科学家通过胰岛素改造而成为速效药的b生物和材料科学家，正在积极探索将蛋白质工程应用于微电子学的c蛋白质工程技术，目前，推进d蛋白质工程的应用是一项困难的工程，目前成功的例子不多，需要c、人理论上很好，但目前还没有真正成功的例子。 据报道，利用细菌生产人类所需的蛋白质是自然界中已存在的蛋白质，而不是完全人工修订并自然存在的蛋白质。 主要原因是蛋白质的高级结构非常复杂，人们对蛋白质的高级结构及其在生物体内如何发挥作用并不十分了解，很难建立具有新生命功能的蛋白质，也担心新蛋白质会带来怎样的危害。奇想天开、三、蛋白质工程进展与前景，1、进展P28: (1)将胰岛素改造为速效

9、药品。 天然胰岛素制剂在贮藏过程中易与二聚体形成六聚体，延缓胰岛素从注射部位进入血液，延缓降血糖作用，增加抗原性。 这是由胰岛素B23-B28氨基酸残基结构引起的。 利用蛋白质工程技术改变这些残基，可以降低其聚合作用，使胰岛素迅速作用。 这种速效胰岛素通过了临床实验。 2、前景诱人：探索将蛋白质工程应用于微电子学。 3、难度高：主要是目前科学家对许多蛋白质的高级结构还不十分了解。 蛋白质工程制造的电子部件具有体积小、功耗少、效率高的特点。 你知道人蛋白质组学修订计划吗？ 与蛋白质工程有什么关系？ 我国科学家承担了什么任务？ 人蛋白质组学修订是继人类基因组修订之后生命科学乃至自然科学领域的重大科

10、学命题。 2001年，国际人类蛋白质组学组织宣布成立。 2003年，该组织正式建议开展两项重大国际合作行动：一是由中国科学家主导执行的人肝蛋白质组学修订计划。 另一个是由美国科学家主导实施的“人类血浆蛋白质组学修订画”，揭开了人类蛋白质组学修订画的序幕。四、知识传播、“人类肝脏蛋白质组学项目”是国际上首个人组织器官蛋白质组学项目，由中国贺福初院士主导，这是中国科学家首次领导的重大国际科研合作项目，总部设在北京，目前有16个国家和地区80多个实验室其科学目标是阐明和确认肝脏蛋白质，为重大肝病的预防、诊断、治疗和新药研发的突破提供重要的科学基础。 人类蛋白质组学修订的深入研究是蛋白质工程的有力推进

11、和理论支持。 2、你知道酶工程吗？ 大部分酶是蛋白质，酶工程和蛋白质工程有什么区别？酶工程是指将酶所具有的生物催化作用通过工程手段应用于生产、生活、医疗诊断和环境保护等方面的科学技术。 (如酶添加洗涤剂)通常所说的酶工程学是使用工程菌制造酶制剂，没有经过根据酶的功能设定酶的分子结构，然后根据酶的分子结构决定对应基因的碱基序列等工序。 因此，酶工程的重点在于合理利用现有酶，而蛋白质工程的重点在于改造现有蛋白质分子。 当然，随着蛋白质工程的发展，其成果也应用于酶工程，酶工程成为蛋白质工程的一部分。 总结如下： 1、蛋白质工程崛起的原因，2、蛋白质工程原理：反推中心定律，预期蛋白质功能的出发，必要的氨基酸序列的推测、预期蛋白质结构的设定修订、相应的脱氧核苷酸序列的发现，3、蛋白质工程的进展和前景(1) 三个基本工具在基因工程中的作用和特点(2)基因工